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2020-03-01不是有動就好-談運動與大腦認知生理 603 期

Author 作者 朱瓊苓/洪聰敏
根據資料,預計在未來的幾年內,全世界65歲以上老年人的比例將大幅上升。 而在臺灣,老年人口已超過15%,正式邁入「高齡社會」,且 2019年出生人數已低於死亡人數,自然增加率恐提早面臨負成長,人口老化的問題也日趨嚴重。與此同時,將會伴隨著醫療保健系統的重大財務影響,因此迫切需要採取相關措施將獨立生活方式推廣至銀髮族。

在人類老化的過程當中,許多的認知功能會隨之下降,包含語言、記憶及執行功能,這些功能的退化都可能會影響年長者的生活品質及國家社會的醫療負擔。其中,跟前額葉功能有關的執行功能,更因為退化速率快,在近20年來特別受到運動認知神經科學界的重視。

運動與執行功能

執行功能(executive function)是一組跟目標導向行為有關的關鍵認知能力,雖然不同學者對於執行功能的內涵有不同的看法,但是許多研究者同意抑制功能、工作記憶與認知彈性是其中主要的基礎核心成分。抑制功能是幫助人們能抑制衝動、克服慣性與誘惑、幫助人們能依照理性做出經得起時間考驗的行為。而工作記憶則是一種能暫時將許多訊息一起處理的能力,讓人能面面俱到及抽絲剖繭,對於解決複雜問題特別重要。認知彈性則是一種能在不同規則中很快轉換與適應及能在框架外思考的能力,跟創造力關係密切。目前研究證據顯示,運動在所有的認知功能當中,對執行功能的效果最大。
 
運動是一個相當廣義的概念,對於不同的人,說到運動其腦中浮現出來的影像可能差異很大,有的人認為運動員訓練與比賽那種激烈的活動是運動,也有人看到老人家在公園打拳是運動,更有人認為在家打掃也是運動。其實這些受人們意識控制的肌肉群收縮產生的明顯代謝變化的身體活動,可能都可以為身體帶來身心健康。但是要讓運動的效果最大化,端看用運動來達成什麼樣的身心機能目標,目標不一樣,方法就不一樣。換句話說,要用運動來提升像執行功能這種心理認知機能,是有其特定方法的,也就是有「眉角」、竅門的。而這個竅門,就在所謂的「運動處方」當中。
 
一般談到運動處方,包含好幾個參數,除了廣為人知的FIT,也就是運動頻率(frequency)、運動強度(intensity)及運動持續時間(time)外,運動類型也是其中一個越來越受到重視的處方參數。過去研究最多的運動類型是有氧運動,後來其他類型的運動像是阻力運動也受到重視。近年來,富含認知刺激的運動也逐漸受到重視。

 

運動提升大腦認知生理益處

因此本篇文章將以環境變化為分類依據,以介紹開放與閉鎖性運動相關研究為主軸,提供想要透過運動促進執行功能的讀者參考。在開放式技能(open skills)運動中,例如桌球、網球、籃球、拳擊或曲棍球等運動,其涉及不可預測的環境,運動環境不斷地在變化,需要持續的對隨時發生改變的外部刺激作出積極的決策與反應,因此在運動的過程中必須不斷的調整其知覺和外在的節奏;相反的,閉鎖性技能(closed skills)運動,主要是在一個相對穩定且較可預測的運動環境中,運動者本身可以明確的知道何時該做什麼,運動遵循固定模式,且有明確的開始和結束,整個運動進度往往是能夠自我掌控的,較傾向於自我調節,因此認知需求程度與立即決策程度要求較少,例如籃球中的罰球、跑步、游泳或騎自行車等。
 
在探討開放性與閉鎖性有氧運動對執行功能的影響上,研究團隊招募了65~75歲年長者,依照他們平常的運動習慣分成:(1)規律從事開放性持拍運動,如桌球、羽球、網球;(2)規律從事閉鎖性有氧運動,如游泳、跑步;(3)無規律運動習慣,共三個組別,來比較不同運動習慣者在認知彈性之差異。在排除了可能會混淆研究結果的因素後(例如:年齡、教育程度和基礎認知功能),兩組平常具運動習慣的年長者,其認知彈性都比沒有運動習慣的年長者佳,且以腦波測量的注意力資源投入程度都較高。
……【更多內容請閱讀科學月刊第603期】